劉邵楹
科學的思維能力,是每個立志獻身于科學的青年特別需要注意培養的。因為它是一個科學工作者的重要素質。這里有段很有趣的對話:
一天深夜,著名物理學家盧瑟福走進了他領導的實驗室,看見一個學生還在那里搞實驗。盧瑟福略微遲疑了一下,便過去問那個學生:“這么晚了,你還在做什么?”學生回答說:“我在工作。”“那你白天干什么呢?”“也在工作啊!”“早晨你也在工作嗎?”“是的,教授,我從早到晚都沒有離開實驗室。”學生說得很肯定,以期博得老師的夸獎。不料,盧瑟福反問了一句:“那么這樣一來,你用什么時間來思考?”
這句話問得好。科學研究是高度復雜的腦力勞動,光是忠實地追隨事實,是遠遠不夠的。還要問幾個、幾十個為什么,對表面現象作深入的研究和透徹的思考。為此,卓有貢獻的科學家,都十分強調思考在科學研究中的地位和作用。
牛頓說:“如果說我對世界有些貢獻的話,那不是由于別的,卻只是由于我的辛勤耐久的思索所致。”
普朗克說:“思考可以構成一座橋,讓我們通向新知識。”
柳比歇夫說:“沒有時間思索的科學家(如果這不是短時期,而是一年、二年、三年),那是一個毫無指望的科學家;他如果不能改變自己的日常生活制度,擠出足夠的時間去思考,那他最好放棄科學。”
愛因斯坦說:“學習知識要善于思考、思考、再思考,我就是靠這個學習方法成為科學家的。”
而且,無數科學事實也都證明了:人類在科學上的一切發明創造,都和思考結下了不解之緣。正確的思考往往會引出深遠的結果。海王星的發現,就是一例。
1781年,英國天文學家威廉·赫歇爾用望遠鏡發現了天王星。這是一顆“調皮”的行星。它與別的行星不同,按照萬有引力定律計算的結果,它老是“出軌”。是觀察到的資料不可靠嗎?經過多方復核,沒有發現任何問題。是萬有引力定律有破綻嗎?一百多年來,人們用它圓滿地解決了大量的力學問題。為什么只有天王星例外呢?
面對著這奇特的現象,科學家開始了深入的思考。是否在天王星之外有一顆尚未發現的新星的力作用于天王星?這顆未知的行星應該比天王星更遙遠。可是,怎樣才能找到它呢?靠望遠鏡在無邊無際的太空中尋找,簡直等于大海撈針。經過深思熟慮,科學家決定從數學計算入手,先確定未知星的位置,再用望遠鏡搜尋它。這樣,在1846年9月23日夜間,科學家終于發現了夢寐以求的新星—海王星。
此外,在思考上下的功夫的大小,還常常關系到一項科學研究的成敗,這是絲毫也不能忽視的。在科學研究中,有的人后來居上,有的人捷足先登,有的人見解獨到,都在于他們善于深思、巧思,從一般人熟視無睹的現象中悟出深奧的科學道理。
例如1830年,德國著名化學家維勒在研究一種墨西哥產的褐色礦石時,發現它含有一種化合物,呈現多種顏色,以紅色最為顯著。維勒沒有進行深入的思考,就想當然地認為:這金屬也許是鉻,因為鉻大多呈紅色。于是,他把這個問題拋在腦后。不久,瑞典年輕的物理學家兼化學家肖夫斯特姆,在研究中也遇到同樣的情況。不同的是,肖夫斯特姆抓住這個苗頭不放,經過反復思考和研究,他斷定這種化合物可能包含一種新元素。為了追根尋底,他首先檢查了礦石的化學成分,從中提煉出一種黑色粉末。接著,在老師柏齊利阿斯的幫助下,終于發現了一種銀灰色的、堅硬的金屬—“釩”。維勒知道后,非常痛悔自己只停留在觀察表面現象上,而沒有深入思索,結果眼睜睜地放掉了一個科學發現的良機。
再如英國天文學家哈雷,他就是因為準確地預言了一顆彗星而聞名于世的。其實,那顆彗星早就被人們發現了。公元前四世紀希臘著名學者亞里士多德的著作中提到過它。我國兩千年的天文材料中,有三十多次記載了彗星的出現,各國的史書上也都有不同的記錄。然而,那么多人觀測、記錄了彗星,卻沒有一個人思考、研究它的運動規律。是哈雷開動思想機器,根據歷史上的無數記載,發現了其中的內在規律,宣布:彗星是太陽系里一顆有一定運動軌道的行星,每隔75或76年,我們能見到它一次。哈雷的話果然應驗了。他精心的思考和研究超過了前人,這顆彗星也被命名為“哈雷彗星”。
總之,科學史上正反兩方面的經驗都告訴我們,只觀察不思考或只思考不觀察,都是“跛腳的科學研究”,,是不可能有所成就的。科學史上的無數巨人之所以比同時代的人站得高、看得遠,就在于他們觀察事物不是淺嘗輒止,停留在表面的感性認識階段,而是善于思索、勤于琢磨,力求下功夫由表及里地找出現象后面的本質的東西,捕捉事物的內在聯系,從而有所發現,有所發明,有所創造,對科學事業作出較大的貢獻。